一種高鹽廢水冷源蒸發(fā)零排放處理及回用的方法
【專利摘要】一種高鹽廢水冷源蒸發(fā)零排放處理及回用的方法，涉及廢水處理。包括以下步驟：1)高鹽廢水經(jīng)過去除濁度調(diào)節(jié)pH值至7后進(jìn)入原水調(diào)節(jié)池穩(wěn)定水量和水質(zhì)；2)將原水調(diào)節(jié)池的出水通過電磁反應(yīng)器進(jìn)行磁化處理；3)高效電磁反應(yīng)器出水經(jīng)過熱泵進(jìn)行溫度提升；4)熱泵出水進(jìn)噴霧結(jié)晶反應(yīng)器，噴霧結(jié)晶反應(yīng)器出水回用；5)噴霧結(jié)晶反應(yīng)器內(nèi)固體結(jié)晶殘?jiān)ㄆ诠纬?。在常溫常壓條件下進(jìn)行，不需要添加化學(xué)藥劑，僅消耗少量電能，無二次污染，大幅度降低其處理成本。處理廢水時間短，效率高，處理設(shè)備投入少，占地面積小。可實(shí)現(xiàn)高鹽廢水零排放處理，實(shí)現(xiàn)不向環(huán)境中排放污染物質(zhì)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，為高鹽廢水處理解決了關(guān)鍵性問題。
【專利說明】
一種高鹽廢水冷源蒸發(fā)零排放處理及回用的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理，尤其是涉及一種高鹽廢水冷源蒸發(fā)零排放處理及回用的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程中，水資源緊缺正在逐漸成為制約我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的主要因素之一。近年來，隨著我國工業(yè)規(guī)模的不斷增大，工業(yè)用水量激增。同時，產(chǎn)生廢水量也迅速增大，給當(dāng)前的廢水處理與回收利用技術(shù)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。工業(yè)廢水如直接排放，將對周圍土壤、水體環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。廢水經(jīng)處理合格達(dá)標(biāo)后，如不回收利用，則造成水資源浪費(fèi)，加劇水資源短缺。對于高鹽廢水，由于缺乏技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上的可行性與可靠性，大多數(shù)采取稀釋外排方法。這種方法不但不能真正減少污染物的排放總量，而且造成了淡水的浪費(fèi)，特別是含鹽廢水的排放，勢必造成淡水水資源礦化和土壤堿化。(李柄緣，等.高鹽廢水形成及其處理技術(shù)進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2014，33(2):493-497)
[0003]熱栗技術(shù)是近年來倍受關(guān)注的全球能源使用技術(shù)，其核心思想是消耗少量的高品位能，以熱能充當(dāng)搬運(yùn)工，把低溫?zé)嵩吹臒崃俊俺椤钡礁呶粺嵩?。流動在熱栗系統(tǒng)中的制冷劑是由制冷循環(huán)形成的。在電力和其他能源的驅(qū)動作用下運(yùn)輸被壓縮的制冷劑，制冷劑在蒸發(fā)器中吸收熱量在冷凝器中以完成熱交換，節(jié)流膨脹閥控制系統(tǒng)中制冷劑的流量。在各種類型的熱栗系統(tǒng)中，電力驅(qū)動的蒸汽壓縮熱栗壓技術(shù)是比較成熟的，其標(biāo)準(zhǔn)化程度高，體積小，效率高，性能穩(wěn)定和維護(hù)成本低，比其他的熱栗優(yōu)勢明顯并迅速成為市場的領(lǐng)導(dǎo)者(張劍.熱栗技術(shù)應(yīng)用原理的研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2015，88(4):9 — 20)。
[0004]近年來，噴霧技術(shù)在海水淡化領(lǐng)域的應(yīng)用研究日益得到重視，并逐漸發(fā)展成為一類獨(dú)立的淡化技術(shù)。噴霧蒸發(fā)淡化技術(shù)是基于低溫相轉(zhuǎn)換過程的淡化方法，裝置規(guī)模靈活、設(shè)備投資適中，可方便地利用低位熱能(如太陽能、地?zé)帷⒐S廢熱等)，因此應(yīng)用潛力很大。噴霧蒸發(fā)淡化的原理是將海水通過噴頭呈霧狀噴入蒸發(fā)室內(nèi)，同時蒸發(fā)室內(nèi)有空氣流通；懸浮在氣流中的水滴體積很小，直徑一般在ΙΟΟμπι以內(nèi)，比表面積很大，便于與周圍空氣進(jìn)行熱量傳遞，海水中的水分迅速蒸發(fā)成為水蒸氣，海水由此被濃縮;蒸發(fā)過程結(jié)束以后，水蒸氣被空氣流帶出蒸發(fā)室，隨后再被冷凝為淡水并予以回收。噴霧蒸發(fā)淡化過程中海水的濃縮倍率很高，鹽分甚至可以結(jié)晶析出(程懷剛、高從堦.[J].現(xiàn)代化工，2008，28(6):19)。
[0005]以電磁場作用為基礎(chǔ)的水處理方法是近幾年才發(fā)展起來的一項(xiàng)新型水處理技術(shù)，其降解過程能耗低、成本低、易操作、無二次污染，是一項(xiàng)極具發(fā)展前景的技術(shù)。在高頻行波磁場作用下，水中正負(fù)離子受電磁場洛侖茲力的作用而作方向相反的螺旋圓周運(yùn)動，相當(dāng)于一方向相同的圓電流，一個小圓電流受磁場的作用可以用它的磁偶極矩(簡稱磁矩)來說明。磁矩的方向也會隨磁場的變化發(fā)生周期性偏轉(zhuǎn)，同時正負(fù)電荷重心會隨磁場的變化周期性振動。此外，
[0006]載流線圈在非均勻強(qiáng)磁場中通常受到轉(zhuǎn)動力矩、平移力和導(dǎo)致形變的張力3種力作用，這些力的作用都是力圖使通過小圓電流線圈中的磁通量增加。雖然有離子熱運(yùn)動的阻礙，但隨著外磁場越強(qiáng)，離子磁矩排列得越整齊;隨著形波磁場的移動，載流線圈在上述作用下移向磁場較強(qiáng)處。由于行波磁場是朝一個方向運(yùn)動的，故正負(fù)離子螺旋環(huán)會隨著磁場的移動方向而向一個方向運(yùn)動，從而使大量的離子能夠聚集到一起，起到除雜的作用(王東莉，等.電磁水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].石油礦場機(jī)械，2007，36(I): 9-11)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的旨在提供利用冷源蒸發(fā)技術(shù)，即高效電磁反應(yīng)器、熱栗、噴霧結(jié)晶反應(yīng)器聯(lián)用實(shí)現(xiàn)高鹽廢水零排放處理及回用的一種高鹽廢水冷源蒸發(fā)零排放處理及回用的方法。
[0008]本發(fā)明所涉及的主要處理設(shè)備是:
[0009]原水調(diào)節(jié)池、電磁反應(yīng)器、熱栗、噴霧結(jié)晶反應(yīng)器。
[0010]本發(fā)明包括以下步驟:
[0011]I)高鹽廢水經(jīng)過去除濁度調(diào)節(jié)pH值至7后進(jìn)入原水調(diào)節(jié)池穩(wěn)定水量和水質(zhì)；
[0012]2)將原水調(diào)節(jié)池的出水通過電磁反應(yīng)器進(jìn)行磁化處理；
[0013]3)高效電磁反應(yīng)器出水經(jīng)過熱栗進(jìn)行溫度提升；
[0014]4)熱栗出水進(jìn)噴霧結(jié)晶反應(yīng)器，噴霧結(jié)晶反應(yīng)器出水回用；
[0015]5)噴霧結(jié)晶反應(yīng)器內(nèi)固體結(jié)晶殘?jiān)ㄆ诠纬?br>[0016]所述高鹽廢水的水質(zhì)如下:pH值為6.5?8，⑶Dcr為500?3000mg/L，B0D5S20?100mg/L，TDS為20000?35000mg/L，氟化物為 10 ?30mg/L，總氰化物0.0I ?lmg/L，總砷0.01?3.5mg/L，總?cè)R0.05 ?100mg/L。
[0017]原水調(diào)節(jié)池的池體最好為PE防腐材料，在池體的進(jìn)水口預(yù)設(shè)pH調(diào)節(jié)劑投加裝置，用于調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量和PH值。
[0018]高效電磁反應(yīng)器內(nèi)置石墨電極板，連接電源最好選用調(diào)頻高壓交流電源，(調(diào)頻高壓交流電源可采用型號為DMC-400，輸出功率為500?1000W，輸出電壓AC O?1KV可調(diào)，輸出頻率25?50KHZ可調(diào)，廠商為大連鼎通科技發(fā)展有限公司)。
[0019]噴霧結(jié)晶反應(yīng)器噴嘴最好選用扇形噴嘴，(材質(zhì)為碳化鎢合金嵌體，型號為I/4MEG，吹射角為45度，噴射流量0.5t/d，廠商為蘇州斯鉑潤流體科技有限公司)
[0020]熱栗最好采用空氣源熱栗，(型號為ZKFRS-10，溫度范圍10?40°C，內(nèi)部管道材質(zhì)為鈦合金，廠商為廣州科宇能源科技有限公司)
[0021]與傳統(tǒng)采用添加化學(xué)藥劑工藝的處理方法比較，本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0022]1、本發(fā)明在常溫常壓條件下進(jìn)行，不需要添加化學(xué)藥劑，僅消耗少量電能，無二次污染，大幅度降低其處理成本。
[0023]2、本發(fā)明在常溫常壓運(yùn)行，主體設(shè)備材質(zhì)為PE等常規(guī)材質(zhì)，無需鎳基合金或鈦合金等防腐材料，大幅度降低投資成本，具有顯著經(jīng)濟(jì)效益。
[0024]3、處理廢水時間短，效率高，處理設(shè)備投入少，占地面積小。
[0025]4、本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)高鹽廢水零排放處理，實(shí)現(xiàn)不向環(huán)境中排放污染物質(zhì)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，為高鹽廢水處理解決了關(guān)鍵性問題。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0027]本發(fā)明所涉及的主要處理設(shè)備是:
[0028]原水調(diào)節(jié)池、高效電磁反應(yīng)器、熱栗、噴霧結(jié)晶反應(yīng)器。上述處理設(shè)備可根據(jù)相關(guān)要求選購，其中:
[0029]原水調(diào)節(jié)池的池體最好為PE防腐材料，在池體的進(jìn)水口預(yù)設(shè)pH調(diào)節(jié)劑投加裝置，用于調(diào)節(jié)水質(zhì)水量和PH值。
[0030]高效電磁反應(yīng)器內(nèi)置石墨電極板，連接電源最好選用調(diào)頻高壓交流電源，調(diào)頻高壓交流電源型號為DMC-400，輸出功率為500?1000W，輸出電壓AC O?1KV可調(diào)，輸出頻率25?50KHZ可調(diào)，廠商為大連鼎通科技發(fā)展有限公司。
[0031]噴霧結(jié)晶反應(yīng)器噴嘴最好選用扇形噴嘴，材質(zhì)為碳化鎢合金嵌體，型號為1/4MEG，吹射角為45度，噴射流量0.5t/d，廠商為蘇州斯鉑潤流體科技有限公司。
[0032]熱栗最好采用空氣源熱栗，型號為ZKFRS-10，溫度范圍10?40°C，內(nèi)部管道材質(zhì)為鈦合金，廠商為廣州科宇能源科技有限公司。
[0033]本發(fā)明包括以下步驟:
[0034]I)高鹽廢水經(jīng)過去除濁度調(diào)節(jié)pH值至7后進(jìn)入原水調(diào)節(jié)池穩(wěn)定水量和水質(zhì)；
[0035]2)將原水調(diào)節(jié)池的出水通過高效電磁反應(yīng)器進(jìn)行磁化處理；
[0036]3)高效電磁反應(yīng)器出水經(jīng)過熱栗進(jìn)行溫度提升；
[0037]4)熱栗出水進(jìn)噴霧結(jié)晶反應(yīng)器，噴霧結(jié)晶反應(yīng)器出水回用；
[0038]5)噴霧結(jié)晶反應(yīng)器內(nèi)固體結(jié)晶殘?jiān)ㄆ诠纬?br>[0039]實(shí)施例1
[0040]利用冷源蒸發(fā)器進(jìn)行電廠脫硫高鹽廢水處理，水質(zhì)如下:pH值為6.5，C0DCr為2250mg/L，氯化物為20000mg/L，BOD5為83.9mg/L，TDS為25000mg/L，氟化物為11.8mg/L，總氰化物0.63mg/L，總砷3.32mg/L，總汞0.05mg/L。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:運(yùn)行24h后廢水零排放率為99.9%，⑶Dcr平均去除率99.9%，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。
[0041 ] 實(shí)施例2
[0042]利用冷源蒸發(fā)器進(jìn)行反滲透濃縮高鹽廢水處理，水質(zhì)如下:pH值為7.2，⑶Dcr為862mg/L，B0D5*33.8mg/L，TDS 為 35000mg/L，氯化物為 17500mg/L，氟化物為 22.2mg/L，總氰化物0.06mg/L，總砷0.13mg/L，總汞0.09mg/L。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:運(yùn)行24h后廢水零排放率為99.8%，⑶Dcr平均去除率99.9%，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。
[0043]實(shí)施例3
[0044]利用冷源蒸發(fā)器進(jìn)行化工高鹽廢水處理，水質(zhì)如下:pH值為8.0，CODcr為564.6mg/L，B0D5*42.3mg/L，TDS為20600mgL，銅離子為29600mg/L，氟化物為12.8mg/L，總氰化物
0.92mg/L，總砷0.87mg/L，總汞97.lmg/L。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:運(yùn)行24h后SS的平均去除率為99.3%,CODcr平均去除率98.9%，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高鹽廢水冷源蒸發(fā)零排放處理及回用的方法，其特征在于包括以下步驟: 1)高鹽廢水經(jīng)過去除濁度調(diào)節(jié)PH值至7后進(jìn)入原水調(diào)節(jié)池穩(wěn)定水量和水質(zhì)； 2)將原水調(diào)節(jié)池的出水通過電磁反應(yīng)器進(jìn)行磁化處理； 3)電磁反應(yīng)器出水經(jīng)過熱栗進(jìn)行溫度提升； 4)熱栗出水進(jìn)噴霧結(jié)晶反應(yīng)器，噴霧結(jié)晶反應(yīng)器出水回用； 5)噴霧結(jié)晶反應(yīng)器內(nèi)固體結(jié)晶殘?jiān)ㄆ诠纬?.如權(quán)利要求1所述一種高鹽廢水冷源蒸發(fā)零排放處理及回用的方法，其特征在于所述高鹽廢水的水質(zhì)如下:PH值為6.5?8，COD&為500?3000mg/L，BOD5為20?100mg/L，TDS為20000?35000mg/L，氟化物為 10?30mg/L，總氰化物 0.01 ?lmg/L，總砷 0.01?3.5mg/L，S萊0.05?100mg/L。3.如權(quán)利要求1所述一種高鹽廢水冷源蒸發(fā)零排放處理及回用的方法，其特征在于原水調(diào)節(jié)池的池體為PE防腐材料，在池體的進(jìn)水口預(yù)設(shè)pH調(diào)節(jié)劑投加裝置，用于調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量和pH值。4.如權(quán)利要求1所述一種高鹽廢水冷源蒸發(fā)零排放處理及回用的方法，其特征在于所述電磁反應(yīng)器內(nèi)置石墨電極板，連接電源選用調(diào)頻高壓交流電源。5.如權(quán)利要求4所述一種高鹽廢水冷源蒸發(fā)零排放處理及回用的方法，其特征在于所述調(diào)頻高壓交流電源采用輸出功率為500?1000W，輸出電壓AC O?1KV可調(diào)，輸出頻率25?50KHZ可調(diào)的調(diào)頻高壓交流電源。6.如權(quán)利要求1所述一種高鹽廢水冷源蒸發(fā)零排放處理及回用的方法，其特征在于所述噴霧結(jié)晶反應(yīng)器噴嘴選用扇形噴嘴。7.如權(quán)利要求6所述一種高鹽廢水冷源蒸發(fā)零排放處理及回用的方法，其特征在于所述扇形噴嘴的材質(zhì)為碳化鎢合金嵌體，吹射角為45度，噴射流量0.5t/d。8.如權(quán)利要求1所述一種高鹽廢水冷源蒸發(fā)零排放處理及回用的方法，其特征在于所述熱栗采用空氣源熱栗。
【文檔編號】C02F9/12GK105923884SQ201610431670
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】孔健
【申請人】廈門諾迪膜科技有限公司